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ERFINDUNGSGEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein technisches Gebiet der Quarantänebehandlung eines Land- und Forstwirtschaftsprodukts zur Schädlingsbekämpfung, insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestrahlung von Stämmen mit Elektronenstrahlen als phytosanitäre Behandlung.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Mit der schnellen Entwicklung der Land- und Forstwirtschaft wird ernsthaft gewünscht, die Untersuchung und Quarantäne der importierten Stämme und Holzprodukte zu verstärken, um die Ausbreitung von gefährlichen Schädlingen zu verhindern. Bei der herkömmlichen Quarantänebehandlung der Stämme wird ein Verfahren zur Beräucherung durch Methylbromid verwendet. Dieses Verfahren hat ausgesprochene Mängel und Einschränkungen. Methylbromid würde die Ozonschicht der Atmosphäre abbauen, und entsprechend dem Zusatz zu dem ”Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen” in Kopenhagen (1992) zum Schutz der Ozonschicht der Atmosphäre soll jedes Industrieland der Parteien des Protokolls sicherstellen, dass für den Zeitraum von 12 Monaten beginnend am 1. Januar 2005 und in jedem Zeitraum von zwölf Monaten danach seine berechnete Verbrauchsmenge an Methylbromid null nicht übersteigt, und so wie das Entwicklungsland am 1. Januar 2015. Die Beräucherung mit Methylbromid kann bei einer Temperatur unter 5 nicht durchgeführt werden. Methylbromid ist für das Nervensystem giftig und würde nach der Behandlung durch Beräucherung in die Atmosphäre freigesetzt werden und den Lebensraum des Menschen kontaminieren. Außerdem ist die phytosanitäre Behandlung durch Beräucherung mit Methylbromid relativ ineffizient, da es über 16 Stunden dauert, die Stämme zu versiegeln, um eine Behandlung abzuschließen. Zusätzlich werden in einigen Häfen, insbesondere den Häfen für Seetransport, die Stämme direkt nach der Entladung auf den Boden behandelt; deshalb ist es unmöglich, die herkömmliche Quarantänebehandlung bei den Hafenbereichen mit begrenzter Fläche durchzuführen.
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INHALT DER ERFINDUNG
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Zur Lösung der obigen Mängel stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestrahlung von Stämmen mit Elektronenstrahlen als phytosanitäre Behandlung bereit. Es verwendet mehrere LINACs zum Erzeugen von Elektronenstrahlen zum Durchführen einer Strahlungsbehandlung von Stämmen, wobei die absorbierte Mindestdosis in einer bestimmten Tiefe von der Stammoberfläche vorliegt, um den Standard der Quarantäneanforderungen zu erfüllen, was zu Sterilität oder Tod der symbiotisch neben der Rinde des Stammes lebenden Schädlinge führt und somit den Zweck einer phytosanitären Behandlung der Stämme erzielt.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Durchführen einer Bestrahlung von Stämmen mit Elektronenstrahlen als phytosanitäre Behandlung bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Ausbreiten der Stämme; Ausrichten der ausgebreiteten Stämme, damit sie an einem Ende bündig sind; Befördern der ausgebreiteten und bündigen Stämme seitlich, dann longitudinal; Befördern der Stämme durch ein Strahlungsfeld, das durch Beschleuniger während der Beförderung der Stämme in der Longitudinalrichtung ausgebildet wird, um eine Bestrahlungsbehandlung mit den Elektronenstrahlen zu implementieren; und Auswerfen der bestrahlten Stämme und seitliches Wegbefördern der Stämme.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verläuft während des Prozesses des Ausbreitens und Ausrichtens die Beförderungsrichtung der Stämme senkrecht zur Achse der Stämme; wenn die seitliche Beförderung zu einer Longitudinalbeförderung geändert wird, wird die Beförderungsrichtung des Stamms um 90° geändert, so dass die Beförderungsrichtung mit der Achse der Stämme während der Longitudinalbeförderung übereinstimmt; und während des Prozesses des Wegwerfens und der seitlichen Beförderung der Stämme wird die Beförderungsrichtung der Stämme wieder um 90° geändert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können während des Beförderungsprozesses der Stämme die beiden seitlichen Beförderungsprozesse auf der gleichen Seite oder auf einer anderen Seite des Longitudinalbeförderungsprozesses durchgeführt werden.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Einrichtung bereit zum Durchführen einer Bestrahlung von Stämmen mit Elektronenstrahlen als phytosanitäre Behandlung, die folgendes beinhaltet: eine Beförderungseinrichtung zum Befördern der Stämme, eine die Beförderungseinrichtung umgebende Abschirmungsstruktur und in dem Beförderungsweg der Beförderungseinrichtung bereitgestellte Beschleuniger und es existieren dort mindestens zwei Beschleuniger, die mittensymmetrisch um den Beförderungsweg vorgesehen sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung existieren zwei Beschleuniger, wobei ein Beschleuniger über der Beförderungseinrichtung angeordnet ist und der andere unter der Beförderungseinrichtung angeordnet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung existieren drei Beschleuniger, wobei ein Beschleuniger über der Beförderungseinrichtung angeordnet ist und die anderen beiden links bzw. rechts unter der Beförderungseinrichtung angeordnet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Scankasten an einem Ende des Beschleunigers montiert, ein Ablenkmagnet ist an dem Scankasten an einer Position neben einem Titanaustrittsfenster montiert, so dass die aus dem Scankasten eingeführten Elektronenstrahlen in parallelen Strahlen senkrecht zu der Beförderungsebene abgelenkt werden, um die Stämme zu bestrahlen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzeinrichtung über dem Beschleuniger unter der Beförderungseinrichtung montiert, um eine Beschädigung des Beschleunigers, durch verschiedene Dinge von der Beförderungseinrichtung verursacht, zu verhindern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Beförderungseinrichtung: eine Beladeeinrichtung, eine Longitudinalbeförderungseinrichtung und eine Entladeeinrichtung; wobei: die Beladeeinrichtung die Stämme ausgebreitet und bündig macht und dann die Stämme zu der Longitudinalbeförderungseinrichtung befördert; die Longitudinalbeförderungseinrichtung die Stämme durch ein Bestrahlungsfeld befördert, das durch Beschleuniger als Quarantänebehandlung ausgebildet wird; und die Entladeeinrichtung die bestrahlten Stämme aus der Bearbeitung heraus befördert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Beladeeinrichtung: einen Stammausbreitungsmechanismus, einen Endeausrichtungsmechanismus, einen Belademechanismus und einen Seitenbeladebeförderungsmechanismus; die Longitudinalbeförderungseinrichtung enthält einen Longitudinalbeförderungsmechanismus und die Entladeeinrichtung enthält einen Stammwerfmechanismus und einen Seitenentladebeförderungsmechanismus; wobei der Longitudinalbeförderungsmechanismus in zwei Abschnitte unterteilt ist, zwischen denen ein räumlicher Abstand existiert, um sicherzustellen, dass die aus den Beschleunigern eingeführten Elektronenstrahlen die Stämme direkt bestrahlen können, ohne den Beförderungsmechanismus zu bestrahlen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Seitenbeladebeförderungsmechanismus eine Abstreiferfördereinrichtung, die kontinuierlich arbeitet, wobei der Abstand zwischen den Abstreifern und die Arbeitsgeschwindigkeit justiert werden, um sicherzustellen, dass die Stämme intermittierend in den Longitudinalbeförderungsmechanismus beladen werden können, und um das Zeitintervall zwischen den zwei in den Longitudinalbeförderungsmechanismus eintretenden Stämmen sicherzustellen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Förderrichtung um 90° von dem Seitenbeladebeförderungsmechanismus zu dem Longitudinalbeförderungsmechanismus geändert und wird die Beförderungsrichtung um 90° von dem Longitudinalbeförderungsmechanismus zu dem Seitenentladebeförderungsmechanismus geändert, während sich der Seitenbeladebeförderungsmechanismus und der Seitenentladebeförderungsmechanismus in bestimmten Winkeln bezüglich der horizontalen Ebene befinden, wodurch ein Austreten der Strahlung reduziert wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der Seitenbeladebeförderungsmechanismus und der Seitenentladebeförderungsmechanismus auf der gleichen Seite oder auf einer anderen Seite der Longitudinalbeförderungseinrichtung montiert sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Satz von Beförderungseinrichtungen mit mehreren Beladeeinrichtungen, Longitudinalbeförderungseinrichtungen und Entladeinrichtungen ausgestattet werden, damit mehrere Beförderungsstraßen simultan arbeiten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Longitudinalbeförderungseinrichtung mit einer oder mehreren Beladeeinrichtungen und einer oder mehreren Entladeeinrichtungen verbunden sein, um die Belade- und Entladegeschwindigkeiten mit der Longitudinalbeförderungsgeschwindigkeit abzugleichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Abschirmungsstruktur folgendes: die Beförderungseinrichtung umgebende Abschirmungswände, zwei Verengungsplatten und ein Labyrinth für den Zugang von Bedienern, wobei die Verengungsplatten zwischen dem Beladeeingang und der Elektronenquelle und zwischen der Elektronenquelle und dem Entladeausgang angeordnet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Abschirmungswände mit einer bestimmten Menge von Verstärkungspfeilern versehen, um den Strahlungspegel außerhalb des Beladeeingangs und außerhalb des Entladeausgangs zu senken, der durch die gestreuten Röntgenstrahlen verursacht wird, was die Sekundärstrahlung ist, die von den auf die Stämme treffenden primären Elektronenstrahlen und den auf die Beförderungseinrichtung treffenden gestreuten Elektronen verursacht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Beschleuniger entlang der Longitudinalbeförderungsrichtung der Beförderungseinrichtung versetzt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Energie der Beschleuniger bei Gebrauch in einem Bereich von 10–14 MeV gewählt.
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Die vorliegende Erfindung kann die folgenden Vorteile mit sich bringen.
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Die vorliegende Erfindung verwendet die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen, um biologische Effekte auf die Schädlinge neben der Rinde der Stämme direkt oder indirekt auszuüben, wodurch der Quarantänezweck erzielt wird, indem veranlaßt wird, dass die Schädlinge in den Stämmen steril werden oder sich nicht zu einem Adult entwickeln können oder sogar die Schädlinge abgetötet werden. Im Vergleich zu der herkömmlichen Technik ist die Quarantänebehandlung der vorliegenden Erfindung effektiver, sicherer, verunreinigungsfrei und leicht einzusetzen.
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Zusätzlich verwendet die vorliegende Erfindung einen Satz von automatischen Beförderungseinrichtungen, der mehrere unabhängige und sich nicht störende Förderstraßen enthält und zur Verwendung mit dem Quarantänebestrahlungssystem für Stämme mit Elektronenstrahlen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist, und weiterhin Abschirmungswände mit Stützpfeilern, Verengungsplatten und einer Beförderungsstruktur verwendet, die in der Lage ist, die Beförderungsrichtungen zu ändern, um Strahlungsschutz für das System zu liefern, wodurch die Zuverlässigkeit des Systems verbessert, die Strahlungsabschirmung von Elektronen ermöglicht und die Implementierung und die Wartung leicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Prinzipansicht der Konfiguration der Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Veranschaulichung, die die Einflüsse auf die absorbierten Dosen durch die austretenden Strahlen und die parallelen Strahlen an den entsprechenden Positionen innerhalb verschiedener Stämme in einer gleichen Reihe zeigt;
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3 ist eine Darstellung, die die verschiedenen Abstände zeigt, die die Elektronenstrahlen in verschiedenen Richtungen zurücklegen, wenn sie die gleiche Tiefe von der Oberfläche des Stamms aus erreichen;
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4 ist eine Darstellung, die das Layout der drei Beschleuniger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist eine Darstellung, die die Verteilung der absorbierten Dosis innerhalb des Stammes zeigt, wenn drei Beschleuniger zur Bestrahlung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
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6 ist eine Darstellung, die eine Beförderungseinrichtung 5 und ihre Abschirmungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist eine strukturelle Darstellung eines Stammausbreitungsmechanismus und einer Beladeeinrichtung der Beförderungseinrichtung 5 gemäß der vorliegenden Erfindung;
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8 ist eine Darstellung einer Entladeeinrichtung der Beförderungseinrichtung 5 gemäß der vorliegenden Erfindung;
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9 ist eine Darstellung, die den Strahlungsschutz an einem Beladeeingang gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 ist eine Darstellung, die den Strahlungsschutz an einem Entladeausgang gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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11 ist eine Darstellung einer Sektion einer Verengungsplatte.
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Die Referenzzeichen in den Zeichnungen sind wie folgt aufgeführt: Abschirmungsstruktur 1; Beschleuniger 2; Scankasten 3; Stamm 4; Beförderungseinrichtung 5; Ablenkmagnet 6; Schutzeinrichtung 7; Stammausbreitungsmechanismus 8; Endeausrichtungsmechanismus 9; Belademechanismus 10; Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11; Longitudinalbeförderungsmechanismus 12; Stammwerfmechanismus 13; Seitenentladebeförderungsmechanismus 14; Abschirmwand 15; Stützpfeiler 16; Verengungsplatte 17 und Labyrinth 18.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Weil die Kosten zu hoch sein werden, um eine Bestrahlung der Stämme von nicht dem ganzen Fahrzeug durchzuführen, die nach dem Anlanden bearbeitet werden, mit Röntgenstrahlen als Quarantänebehandlung aufgrund der durchdringenden Eigenschaft von Röntgenstrahlen in Masse, wird weiterhin unter Berücksichtigung, dass der größte Teil der Schädlinge in den Stämmen symbiotisch neben der Rinde der Stämme lebt, in Betracht gezogen, zur Durchführung einer Bestrahlung als Quarantänebehandlung an den Stämmen Elektronenstrahlen zu verwenden, was ein kosteneffektiver und durchführbarer Weg ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können zwei oder drei Beschleuniger zum Erzeugen eines Bestrahlungsfeldes mit Elektronenstrahlen verwendet werden, ein Satz von automatischen Beförderungseinrichtungen mit mehreren Förderstraßen, die unabhängig voneinander sind und einander nicht stören, wird verwendet, um die Stämme durch das Bestrahlungsfeld zu befördern, um die Bestrahlung als phytosanitäre Behandlung durchzuführen, wobei die absorbierte Mindestdosis in einer bestimmten Tiefe von der Stammoberfläche hergestellt wird, um den Standard der Quarantäneanforderung zu erfüllen.
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1 zeigt das Strukturprinzip der Einrichtung der Erfindung. Wie in 1 gezeigt, kann die Einrichtung zum Durchführen einer Bestrahlungsbehandlung der Stämme mit den Elektronenstrahlen gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes enthalten: eine Abschirmungsstruktur 1, Beschleuniger 2 (die jeweils einen Scankasten 3 und einen Ablenkmagneten 6 enthalten können), eine Beförderungseinrichtung 5 und eine Schutzeinrichtung 7. Die Beschleuniger 2, die Beförderungseinrichtung 5 und die Schutzeinrichtung 7 sind in der Abschirmungsstruktur 1 vorgesehen, wobei die beiden Beschleuniger 2 über bzw. unter der Beförderungseinrichtung 5 angeordnet sein können. Die Beförderungseinrichtung 5 kann einen oder mehrere Stämme in einer Reihe durch das von den Beschleunigern 2 gebildete Bestrahlungsfeld befördern.
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Im Gegensatz zu Röntgenstrahlen besitzt ein Elektron eine maximale Reichweite in der Masse. Wenn ein Beschleuniger verwendet wird, kann man dadurch keinen guten Bestrahlungseffekt als Quarantänebehandlung erhalten, wobei die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Bestrahlen mehrerer Stämme in einer Reihe durch Verwendung von zwei Beschleunigern wie oben erwähnt verwendet. Die beiden Beschleuniger können symmetrisch links und rechts angeordnet sein oder können oben und unten angeordnet sein usw. Wenngleich die Links-Rechts-Anordnung im Vergleich zu der Oben-Unten-Anordnung relativ einfach ist, führt die Links-Rechts-Anordnung zu einem großen Problem beim Befördern der mehreren Stämme in einer Reihe, weshalb die vorliegende Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform die Oben-Unten-Anordnung verwendet.
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Außerdem sind die maximalen Reichweiten von Elektronen mit unterschiedlichen Energien in dem Stamm unterschiedlich, weshalb die größte Reichweite eines Elektrons im Stamm den Effekt der Quarantänebehandlung direkt beeinflußt. Normalerweise ist die Energie des Elektrons höher und die maximale Reichweite im Stamm wird länger sein, was zu einem besseren Strahlungseffekt als Quarantänebehandlung führt, falls alle anderen Bedingungen gleich sind. Wenn die Energie jedoch zu hoch ist, wird ernsthafte induzierte Radioaktivität erzeugt. Deshalb hat der Erfinder nach Berechnung herausgefunden, dass der Elektronenstrahl mit der Energie im Bereich von 10 bis 14 MeV für die Bestrahlung als Quarantänebehandlung des Stammes geeignet ist. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Beschleuniger deshalb mit einer Energie im Bereich von 10 bis 14 eV ausgewählt, um sicherzustellen, dass die erzeugte induzierte Radioaktivität den Bediener und die Öffentlichkeit nicht schädigt.
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Es sei angemerkt, dass der von der vorliegenden Erfindung verwendete Beschleuniger eine elektrische Einrichtung ist, die die Atmosphäre und die Umgebung nicht verunreinigt und deren Anwendung nicht durch die Umgebungstemperatur beeinflußt wird, und solange die Stromversorgung die Anforderung erfüllt, ist die Anwendung der Erfindung möglich. Der Beschleuniger erzeugt nur während des Betriebs Elektronenstrahlen und wird nach dem Abschalten keine Elektronenstrahlen erzeugen; deshalb gibt es kein Problem mit Abfallbehandlung, zu dem es ansonsten im Fall der Verwendung einer radioisotopen Quelle kommt.
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Der Scankasten 3 ist am Ende des Beschleunigers montiert, ein Ablenkmagnet 6 kann an dem Scankasten 3 neben dem Ausgang des Titanfensters montiert sein, so dass die von dem Scankasten eingeführten Elektronenstrahlen zu parallelen Strahlen abgelenkt werden, die senkrecht zu der Ebene der Förderstraße verlaufen, um die Stämme zu bestrahlen. Deshalb kann das Problem gelöst werden, dass in verschiedenen Förderstraßen die Verteilung von absorbierten Dosen in den Stämmen verschieden ist.
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2 ist eine Darstellung, die die Einflüsse auf die absorbierten Dosen durch die austretenden Strahlen und die parallelen Strahlen an den entsprechenden Positionen innerhalb von Stämmen in verschiedenen Förderstraßen in einer gleichen Reihe zeigt. Wie in 2 gezeigt, sind die Elektronenstrahlen 101 und 102 von einem gleichen Punkt S emittierte Elektronenstrahlen. Weil die Einfallswinkel in die Stämme B und C verschieden sind, sind die Elektronenstrahlen 101 und 102 im Hinblick auf Eindringabstand zum Erreichen der entsprechenden Positionen in den Stämmen B und C verschieden, was dazu führt, dass die Verteilungen von absorbierten Dosen in den Stämmen B und C verschieden sind. Wenn die Dosis an einer Position innerhalb des Stamms C, der von dem Quellenpunkt S weiter weg ist, den Standard der Quarantänebehandlung erfüllt, wird daher die Dosis an der entsprechenden Position innerhalb des Stammes B, die näher an dem Quellenpunkt S liegt, weit über die Quarantäneanforderung hinausgehen, was zu einer Verschwendung von Leistung führt. Wenn jedoch der Ablenkmagnet verwendet wird, um die austretenden Strahlen mit einem gewissen Austrittswinkel zu den parallelen Strahlen senkrecht zu der Ebene der Förderstraße zu ändern, ähnlich Elektronenstrahl 103, können die Verteilungen der absorbierten Dosis innerhalb der Stämme A, B und C im wesentlichen gleich gehalten werden, wodurch die Kosten entsprechend eingespart werden.
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Zum Schützen des Beschleunigers unter der Beförderungseinrichtung wird in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusätzlich weiter eine Schutzeinrichtung 7 bereitgestellt. Die Schutzeinrichtung 7 ist über dem Scankasten des unteren Beschleunigers montiert, um den unteren Beschleuniger vor Schäden zu schützen, die dadurch verursacht werden, dass die Rinde, Staub und verschiedene Dinge von den Stämmen auf die Beförderungseinrichtung fallen.
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Ungeachtet der ausgehenden Strahlen oder parallelen Strahlen sind die Eindringabstände, wenn die Elektronen entlang verschiedener Wege die verschiedenen Positionen in der gleichen Tiefe von der Oberfläche des gleichen Stammes erreichen, verschieden (siehe 3). Wenn der Durchmesser des zu behandelnden Stammes relativ groß ist, wird deshalb, weil das Elektron eine maximale Reichweite in dem Stamm besitzt, ein Abschnitt neben der Rinde des Stammes überhaupt nicht bestrahlt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können deshalb in dem Fall, dass der Stamm 4 einen relativ großen Durchmesser aufweist, drei Beschleuniger 2 symmetrisch um den Stamm herum wie in 4 gezeigt angeordnet werden, um eine symmetrische Bestrahlung durchzuführen und einen guten Effekt der Quarantänebehandlung zu erzielen. Dieses Verfahren kann nur einen Stamm in einem Zyklus behandeln. 5 ist eine Darstellung, die die Verteilung der absorbierten Dosis in dem gleichen Stamm bei Bestrahlung durch drei Beschleuniger zeigt, die visuell den Effekt der Bestrahlung zeigt. Falls der Stamm einen noch größeren Durchmesser besitzt, können zusätzlich die Beschleuniger weiter hinzugefügt werden, um einen guten Effekt der Quarantänebehandlung zu erzielen. Außer dass drei spindelförmig schraffierte Abschnitte relativ mehr Strahlung ertragen, werden die anderen Abschnitte an der Oberfläche des Stammes allgemein gleichmäßig und angemessen bestrahlt.
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Um eine Beschädigung der Einrichtung zu vermeiden, die durch Bestrahlung zwischen den Beschleunigern verursacht wird, können die Beschleuniger voneinander entlang der Förderrichtung der Stämme versetzt werden, wenn die Beschleuniger bereitgestellt werden.
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Bezüglich des Beförderns der Stämme verwendet die vorliegende Erfindung einen oder mehrere Stammausbreitungsmechanismen, Endeausrichtungsmechanismen, Belademechanismen, Seitenbeladebeförderungsmechanismen, Longitudinalbeförderungsmechanismen, Stammwerfmechanismen und Seitenentladebeförderungsmechanismen, die üblicherweise beim Betrieb in der Forstwirtschaft verwendet werden, um einen Satz von Beförderungseinrichtungen 5 zu bilden, der mehrere unabhängige und sich nicht störende Förderstraßen enthält und sich zur Verwendung mit dem Bestrahlungssystem als Quarantänebehandlung für die Stämme mit Elektronenstrahlen gemäß der vorliegenden Erfindung eignet, weshalb die Zuverlässigkeit des Systems verbessert wird und der Strahlenschutz und die Systemwartung erleichtert werden.
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6 ist eine Darstellung der Beförderungseinrichtung 5 und der Abschirmungsstruktur 1. Die Beförderungseinrichtung 5 enthält eine Beladeeinrichtung, eine Longitudinalbeförderungseinrichtung und eine Entladeeinrichtung. Die Beladeeinrichtung dient zum Ausbreiten der gestapelten Stämme, Ausrichten der Stämme und dann Befördern der Stämme zu der Longitudinalbeförderungseinrichtung; die Longitudinalbeförderungseinrichtung dient zum Befördern der Stämme durch das Strahlungsfeld zum Erhalten von Bestrahlung als Quarantänebehandlung; und die Entladeeinrichtung dient zum Befördern der Stämme aus der Bearbeitung heraus nach der Bestrahlung.
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Die Beladungseinrichtung enthält den Stammausbreitungsmechanismus 8, den Endeausrichtungsmechanismus 9, den Belademechanismus 10 und den Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11. Die Longitudinalbeförderungseinrichtung enthält den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12. Die Entladeeinrichtung enthält den Stammwerfmechanismus 13 und den Seitenentladebeförderungsmechanismus 14. Die Förderrichtung der Stämme unter dem Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11, dem Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 und dem Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 ändert sich zweimal um 90°, während der Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 und der Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 unter bestimmten Winkeln zu der horizontalen Ebene angeordnet sind, wodurch ein Austreten der Strahlung reduziert wird.
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Es sei angemerkt, dass die Beladeeinrichtung und die Entladeeinrichtung auf der gleichen Seite oder auf einer anderen Seite der Longitudinalbeförderungseinrichtung montiert sein können.
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Der Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 kann in zwei Abschnitte unterteilt sein, zwischen denen ein gewisser räumlicher Abstand besteht, um sicherzustellen, dass die von dem Beschleuniger 2 eingeführten Elektronenstrahlen die Stämme direkt bestrahlen können, ohne den Beförderungsmechanismus 12 zu bestrahlen.
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Zur Erhöhung der Effizienz der Bestrahlung und der Nutzung der Beschleuniger kann ein Satz von Beförderungseinrichtungen mit mehreren Beladeeinrichtungen, Longitudinalbeförderungseinrichtungen und Entladeeinrichtungen bereitgestellt werden, damit mehrere Förderstraßen simultan arbeiten können. Eine Longitudinalbeförderungseinrichtung kann auch mit einer oder mehreren Beladeeinrichtungen und einer oder mehreren Entladeeinrichtungen verbunden sein, um die Belade- und Entladegeschwindigkeiten mit der Longitudinalbeförderungsgeschwindigkeit abzugleichen.
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Der Stammausbreitungsmechanismus 8 breitet die zu bestrahlenden Stämme auf der Förderstraße aus, dann führt der Endeausrichtungsmechanismus 9 eine Ausrichtungsoperation durch und der Belademechanismus 10 lädt die Stämme nacheinander in den Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11, wobei während dieser Zeit die Förderrichtung senkrecht zur Achse der Stämme verläuft. Während der Zeit des Beförderns des Stammes von dem Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 zu dem Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 änderte sich die Förderrichtung um 90°, damit die Förderrichtung mit der Achse der Stämme übereinstimmt. Nachdem die Stämme durch den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 durch das von den Beschleunigern 2 gebildete Bestrahlungsfeld befördert werden und durch die Elektronenstrahlen bestrahlt werden, treten die Stämme von dem Ende des Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 aus in den Stammwerfmechanismus 13 ein. Dann wird die Förderrichtung wieder um 90° geändert und der Stamm wird durch den Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 aus der Verarbeitung herausbefördert.
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Die Struktur des Beladeabschnitts ist in 7 gezeigt. Der Belademechanismus 10 garantiert, dass jeweils nur ein Stamm in den Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 eintritt. Der Seitenbeladebeförderungsmechanismus 11 ist eine Abstreiferfördereinrichtung, die kontinuierlich arbeitet. Der Abstand zwischen den Abstreifern und die Arbeitsgeschwindigkeit werden justiert, um sicherzustellen, dass die Stämme intermittierend in den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 geladen werden können, und um das Zeitintervall zwischen den beiden, in den Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 eintretenden Stämmen sicherzustellen.
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Die Struktur des Entladeabschnitts ist in 8 gezeigt. Der Stammwerfmechanismus 13 ist an dem Ende des Longitudinalbeförderungsmechanismus 12 montiert, und der Seitenentladebeförderungsmechanismus 14 befördert die von dem Stammwerfmechanismus 13 geworfenen Stämme aus der Beförderungsverarbeitung heraus.
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Während der Bestrahlung des Stammes als Quarantänebehandlung mit den Elektronenstrahlen muß der Elektronenstrahl einen hohen Strom und eine hohe Energie aufweisen, was zu Schwierigkeiten beim Strahlungsschutz insbesondere dann führt, wenn keine Abschirmungstür vorliegt. Weil bei der vorliegenden Erfindung der Stamm die Umwandlung von der Longitudinalbeförderung (Beladeabschnitt) zur Seitenbeförderung (Bestrahlungssektion) durchmacht und dann zu der Longitudinalbeförderung (Entladeabschnitt), liegt der ganze Förderdurchgang in Form eines einfachen Labyrinths vor. Das Labyrinth in der vorliegenden Erfindung differiert jedoch dadurch von dem herkömmlichen, Labyrinth, dass eine spezialisierte Abschirmungsstruktur erforderlich ist, um der Anforderung des Strahlungsschutzes des Bestrahlungssystems als Quarantänebehandlung an dem Stamm mit den Elektronenstrahlen zu genügen. Wenn der Beschleuniger in Betrieb ist, erfüllt deshalb der Austrittsdosispegel außerhalb der Abschirmungsstruktur die relevanten Anforderungen gemäß der internationalen Regelung („international Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources”, IAEA, Nr. 115, 1996), wodurch für Bediener und Öffentlichkeit die Sicherheit sichergestellt wird.
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Unter Bezugnahme auf 6 enthält die Abschirmungsstruktur 1 gemäß der vorliegenden Erfindung Abschirmungswände 15, Verengungsplatten 17 und ein Labyrinth 18. Die Beschleuniger 2 befinden sich in einer Mittenposition der ganzen Abschirmungsstruktur 1. Die Abschirmungswände 15 sind entlang beider Seiten und der Oberseite der Stammbeförderungseinrichtung 5 ausgebildet. Die Verengungsplatten 17 befinden sich zwischen einem Beladeeingang, dem Beschleuniger 2 am nächsten liegend, und dem Beschleuniger 2 und zwischen dem Beschleuniger 2 und einem Entladeausgang, dem Beschleuniger 2 am nächsten liegend, zum Reduzieren des Strahlungspegels außerhalb des Beladeeingangs und außerhalb des Entladeausgangs, der durch die gestreute Röntgenstrahlung verursacht wird, die die Sekundärstrahlung ist, die von den auf die Stämme treffenden primären Elektronenstrahlen und den auf die Beförderungseinrichtung treffenden gestreuten Elektronen erzeugt wird. Die Schnittansicht der Verengungsplatte 17 ist in 11 gezeigt.
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Das Labyrinth 18 ist auf einer Seite des Beschleunigers 2 als ein Durchgang für den Beschleunigerbereich betretendes Personal angeordnet. Das Labyrinth 18 ist mit einer Sicherheitsverriegelung versehen, die einen durch den unbeabsichtigten Zugang des Bedieners verursachten Zwischenfall vermeiden kann.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Abschirmungswände 15 in dem Bestrahlungsdurchgang mit einer bestimmten Anzahl von Verstärkungspfeilern oder Barrieren 16 versehen zum Reduzieren des Strahlungspegels außerhalb des Beladeeingangs und außerhalb des Entladeausgangs, der durch die gestreute Röntgenstrahlung verursacht wird, die die Sekundärstrahlung ist, die von den auf die Stämme treffenden primären Elektronenstrahlen und den auf die Beförderungseinrichtung treffenden gestreuten Elektronen erzeugt wird.
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Zudem können, wie in 9 und 10 gezeigt, an dem Beladeabschnitt und dem Entladeabschnitt der vorliegenden Erfindung die Abschirmungstüren wegen der Anforderung der Beförderungseinrichtung 5 nicht vorgesehen werden, weshalb stattdessen jeweilige Laserverriegelungen vorgesehen werden, um die Anforderung hinsichtlich Sicherheit zu erfüllen.
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Ein exemplifizierter Arbeitsprozeß läuft wie unten beschrieben ab.
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In S1 breitet der Stammausbreitungsmechanismus die zu der Stelle zur Quarantänebehandlung transportierten Stämme aus.
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In S2 macht der Endeausrichtungsmechanismus die ausgebreiteten Stämme bündig.
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In S3 lädt der Belademechanismus die ausgebreiteten und bündigen Stämme in die Seitenbeladebeförderungseinrichtung und befördert sie zum Longitudinalbeförderungsmechanismus.
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In S4 befördert der Longitudinalbeförderungsmechanismus die Stämme durch das Bestrahlungsfeld, das durch die Beschleuniger gebildet wird, wodurch die Bestrahlungsbehandlung durch die Elektronenstrahlen realisiert wird.
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In S5 wirft der am Ende des Longitudinalbeförderungsmechanismus vorgesehene Stammwerfmechanismus die behandelten Stämme, die dann von dem Entlademechanismus aus der Förderverarbeitung herausgeworfen werden.
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Wenngleich die vorliegende Ausführungsform ein Verfahren und eine Einrichtung zum Durchführen einer Bestrahlungsbehandlung der Stämme mit den Elektronenstrahlen zu Quarantänezwecken beschreibt, kann der Fachmann erkennen, dass die vorliegende Erfindung sich auf andere Gebiete anwenden läßt zum Lösen der Probleme der Bestrahlung und/oder Quarantänebehandlung von anderen Gütern. Deshalb sollte jede Modifikation und Anwendung auf der Basis der vorliegenden Erfindung, die der Fachmann erkennen kann, in den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung fallen.
